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软弱岩石峰后应变软化力学特性研究 被引量：126
1
作者 陆银龙 王连国 +2 位作者 杨峰 李玉杰 陈海敏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期640-648,共9页
软弱岩石给采矿工程中巷道支护和维护带来一系列棘手的问题,深入研究软弱岩石受力变形、破坏的机制和规律,对于保证巷道围岩的安全和稳定具有十分重要的意义。通过对软弱泥岩进行常规三轴压缩试验,得到不同围压下的全应力–应变关系曲线... 软弱岩石给采矿工程中巷道支护和维护带来一系列棘手的问题,深入研究软弱岩石受力变形、破坏的机制和规律,对于保证巷道围岩的安全和稳定具有十分重要的意义。通过对软弱泥岩进行常规三轴压缩试验,得到不同围压下的全应力–应变关系曲线,然后依据峰后岩石任意一点应力状态均满足Mohr-Coulomb极限破坏条件的假设,建立以广义黏聚力■和广义内摩擦角■两个状态参数来表征的软弱岩石后继屈服面模型。在此基础上,利用试验数据绘制岩石峰后不同软化状态时的几组莫尔应力圆,通过"切线法"得出莫尔强度包络线的拟合方程,进而确定出不同围压条件下的■和■值,并借助Matlab软件对广义黏聚力■、广义内摩擦角■与等效塑性剪切应变、围压之间的关系进行最小二乘曲面拟合,得出软弱岩石峰后力学参数的软化规律,结果表明:随着围压的增加,广义黏聚力c值呈快速增加的趋势,而广义内摩擦角■值则显著减小;广义黏聚力■受岩石软化程度的影响也十分明显,从岩石峰值状态到残余状态■值迅速降低,平均降低53.88%,而广义内摩擦角■值在该软化过程中则基本保持稳定。最后,将得到的广义黏聚力■和广义内摩擦角■的拟合方程嵌入到FLAC内置应变软化本构关系中,并利用FLAC3D软件对模型的正确性进行数值模拟验证,结果表明数值模拟曲线与试验曲线比较吻合。 展开更多
关键词 岩石力学 软弱岩石 后继屈服面 峰后应变软化 广义黏聚力 广义内摩擦角 软化状态 围压
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深部煤岩单体及组合体的破坏机制与力学特性研究 被引量：93
2
作者 左建平 谢和平 +1 位作者 吴爱民 刘建锋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期84-92,共9页
采用MTS815试验机对钱家营岩样、煤样和煤岩组合体进行单轴和三轴压缩试验,获得不同应力条件下煤岩单体及组合体的破坏模式和力学行为,并比较异同。单轴条件下钱家营砂岩的破坏以剪切、劈裂及混合破坏模式为主,并且砂岩的峰值强度、弹... 采用MTS815试验机对钱家营岩样、煤样和煤岩组合体进行单轴和三轴压缩试验,获得不同应力条件下煤岩单体及组合体的破坏模式和力学行为,并比较异同。单轴条件下钱家营砂岩的破坏以剪切、劈裂及混合破坏模式为主,并且砂岩的峰值强度、弹性模量和波速近似成正比关系;在一定条件下砂岩能产生Ⅱ类曲线,但需采用环向位移控制加载,且砂岩需具有高强度和低非均质度,但煤和煤岩组合体几乎不发生Ⅱ类曲线破坏。单轴条件下煤样以劈裂破坏机制为主,但煤样的峰值强度与弹性模量、波速的关系基本不明显。对于不同围压下煤岩组合体的破坏主要发生在煤体内部:单轴条件下煤岩组合体的破坏以劈裂破坏为主,而煤体内部发生的破坏由于裂纹的高速扩展有可能贯通到岩石中去,从而导致岩石的破坏,并且煤岩组合体破坏后几乎完全丧失承载能力;而三轴试验中,煤岩组合体的破坏以剪切破坏为主,但破坏后还有残余强度。随着围压升高煤岩组合体弹性模量总体趋势是初始缓慢增加,当围压超过15 MPa后弹性模量迅速增加;组合体的峰值强度与围压基本成线性关系。 展开更多
关键词 岩石力学 围压 煤岩组合体 破坏模式 Ⅱ类曲线 残余强度
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煤岩全应力应变过程渗透性特征试验研究 被引量：78
3
作者 杨永杰 宋扬 陈绍杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期381-385,共5页
在MTS815岩石伺服试验机上进行了煤岩全应力-应变过程中的渗透性试验,揭示了煤岩在变形破坏过程中的渗透率变化规律。试验结果表明,应变-渗透率曲线与应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对“滞后”的特点,表明渗透率的变化与其... 在MTS815岩石伺服试验机上进行了煤岩全应力-应变过程中的渗透性试验,揭示了煤岩在变形破坏过程中的渗透率变化规律。试验结果表明,应变-渗透率曲线与应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对“滞后”的特点,表明渗透率的变化与其损伤演化过程密切相关,同时煤体通过其内部裂隙的渗透需要一定的时间过程。同其他沉积岩石相比,煤岩微结构及微组分复杂多样,不同煤岩类型其渗透率相差很大。同时,由于煤岩微孔隙裂隙相对较发育,其渗透率受有效围压的影响更明显。 展开更多
关键词 煤岩 全应力-应变过程 渗透率 围压
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三轴压缩煤岩强度及变形特征的试验研究 被引量：62
4
作者 杨永杰 宋扬 陈绍杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期150-153,共4页
在MTS815岩石伺服试验机上对鲍店煤矿3煤进行了常规三轴压缩试验,并对试验结果进行了分析.结果表明:煤岩由于含有大量的微孔隙裂隙,在围压作用下,孔隙裂隙被压密闭合,弹性模量随之增大,但并非呈线性关系.在常规三轴压缩条件下,煤样三轴... 在MTS815岩石伺服试验机上对鲍店煤矿3煤进行了常规三轴压缩试验,并对试验结果进行了分析.结果表明:煤岩由于含有大量的微孔隙裂隙,在围压作用下,孔隙裂隙被压密闭合,弹性模量随之增大,但并非呈线性关系.在常规三轴压缩条件下,煤样三轴压缩强度与围压之间呈线性关系(不包括单轴压缩情况),在实验的围压范围内,煤岩破坏符合Coulomb强度准则,但由于煤样具有明显的非均质特性,其内部含有大量的随机裂隙等缺陷,且煤样黏聚力较低,煤样沿随机裂隙破裂偏离θ=45°+/2的可能性很大. 展开更多
关键词 三轴压缩试验 煤岩强度 变形特征 围压
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不同侧压下沉积岩石变形与强度特征 被引量：48
5
作者 孟召平 彭苏萍 凌标灿 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期15-18,共4页
基于沉积岩石类型,系统地研究了在不同侧压条件下不同岩性岩石的力学特征.研究表明,沉积岩的变形和强度以及破坏机制与其所承受的有效侧压大小有关,不同岩性岩石的刚度和强度均随侧压的增大而增大;不同岩性岩石的应变软化性态和破坏机... 基于沉积岩石类型,系统地研究了在不同侧压条件下不同岩性岩石的力学特征.研究表明,沉积岩的变形和强度以及破坏机制与其所承受的有效侧压大小有关,不同岩性岩石的刚度和强度均随侧压的增大而增大;不同岩性岩石的应变软化性态和破坏机制也均随侧压的增大而发生转化. 展开更多
关键词 沉积岩石 侧压 变形 强度 岩石变形
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利用围压下岩石的凯泽效应测定地应力 被引量：53
6
作者 张广清 金衍 陈勉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期360-363,共4页
随着地层深度的增加,岩石Kaiser效应相对的应力会接近并且超过岩石的单轴抗压强度。此时无法再利用常规岩石Kaiser效应测定地应力,而利用围压作用下岩石的Kaiser效应可测定深部地层地应力。通过对同一深度地层的岩样施加一组递增的围压... 随着地层深度的增加,岩石Kaiser效应相对的应力会接近并且超过岩石的单轴抗压强度。此时无法再利用常规岩石Kaiser效应测定地应力,而利用围压作用下岩石的Kaiser效应可测定深部地层地应力。通过对同一深度地层的岩样施加一组递增的围压,研究了围压对岩石Kaiser效应的影响,提出了利用围压下岩石Kaiser效应测定地应力的实验室方法,并且论述了其测定原理。通过系统的实验研究,发现岩石的Kaiser效应相对应的应力与所受的围压呈线性关系,并得到了统计回归直线。将实验结果应用于现场的地应力计算,地应力实验测量结果与现场水力压裂实验结果具有较好的吻合度。从而解决了深部地层中地应力的室内实验测定问题。 展开更多
关键词 KAISER效应 地应力 围压 岩石 测定
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不同围压下岩石中泊松比的各向异性 被引量：55
7
作者 刘斌 席道瑛 +3 位作者 葛宁洁 王宝善 H. Kern T. Popp 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期880-890,共11页
由弹性波纵横波速比计算得到的泊松比 ,在利用地震波反演地下结构和物质组成时 ,可以提供比单纯地利用纵波或者横波波速更强的约束 .为了研究不同岩石中泊松比及其各向异性随围压的变化 ,选取 1 9块典型的岩石样品 ,在不同围压下沿相互... 由弹性波纵横波速比计算得到的泊松比 ,在利用地震波反演地下结构和物质组成时 ,可以提供比单纯地利用纵波或者横波波速更强的约束 .为了研究不同岩石中泊松比及其各向异性随围压的变化 ,选取 1 9块典型的岩石样品 ,在不同围压下沿相互正交的 3个方向同时测量纵、横波速度 ,并通过计算得到了泊松比及其各向异性 .结果表明 ,在大部分样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性有一定的相关性 ,但在有的样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性没有明显的关系 ,甚至表现出完全相反的变化规律 .由于泊松比也表现出很强的各向异性 ,在排除微裂隙的影响后有的仍可以达到 30 %以上 ,在利用实际地震波传播数据通过泊松比反演地下物质结构时必须考虑其各向异性的影响 . 展开更多
关键词 围压 超声波速 泊松比 各向异性 反演 地震波 弹性波
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应变加载速率对盐岩力学性能的影响 被引量：58
8
作者 纪文栋 杨春和 +1 位作者 姚院峰 孔君凤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2507-2513,共7页
对盐岩进行不同围压下变应变加载速率的三轴压缩强度与变形特性的室内测试,分析应变加载速率对盐岩三轴强度、轴向应变及侧向应变以及破裂形式等物理力学性质的影响。在所测试的应变加载速率范围内,加载速率对盐岩三轴强度的影响可分为... 对盐岩进行不同围压下变应变加载速率的三轴压缩强度与变形特性的室内测试,分析应变加载速率对盐岩三轴强度、轴向应变及侧向应变以及破裂形式等物理力学性质的影响。在所测试的应变加载速率范围内,加载速率对盐岩三轴强度的影响可分为3个阶段:无明显影响的弹性阶段、强度差异形成的塑性阶段初期、强度差异保持的应变硬化阶段,最终的结果是抗压强度随着加载速率的提高而增大。对试验后岩样的破坏形式进行细观分析可知,高应变加载速率对盐岩内部结构造成的破坏更明显,裂纹长度大且外观明显,与低应变率下的裂纹破裂形式有显著的差异。对三轴试验后的岩样进行单轴压缩测试,发现三轴试验时的应变率较大,试验后岩样的弹性模量越小,表明高应变率导致盐岩的结构破坏更严重,对盐岩的内部损伤越大。对比不同围压下的试验数据并结合其他单轴试验下的研究结果,得出围压是加载速率对盐岩性质有无影响的先决条件,并且围压越高加载速率对盐岩力学性质的影响越明显的结论。以本次试验研究所得成果出发,结合实际工程中盐岩溶腔的各种用途以及建造、运营的各个阶段内不同的盐岩应变率进行分析,提出对工程有益的建议。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩:应变加载速率 三轴压缩强度 破坏形式 围压
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不同围压条件下TBM刀具破岩模式的数值研究 被引量：58
9
作者 张魁 夏毅敏 +1 位作者 谭青 周子龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1780-1787,共8页
为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展... 为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展和岩石破碎的全过程。仿真结果表明:TBM刀具作用下岩石存在四种基本的破碎模式,它们的出现与围压以及刀间距有关;破碎模式对刀具的破岩效率,岩石破碎块度均有影响;随着围压的增加,最优刀间距增大,但围压超过一定值后,最优刀间距反而减小。 展开更多
关键词 TBM刀具 UDEC 仿真 围压 最优刀间距 裂纹扩展 破碎模式
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断层垂向封闭油气性研究方法及其应用 被引量：45
10
作者 付广 李玉喜 +1 位作者 张云峰 聂会静 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期22-25,共4页
断层面除受上覆地层重力的作用外，还要受到区域主压应力的作用。在考虑断层面所受上覆沉积物重力和区域主压应力作用的基础上，通过对断层垂向封闭性主要影响因素（断层面压力和断移地层性质）的深入分析，根据泥质岩塑性变形所需要的... 断层面除受上覆地层重力的作用外，还要受到区域主压应力的作用。在考虑断层面所受上覆沉积物重力和区域主压应力作用的基础上，通过对断层垂向封闭性主要影响因素（断层面压力和断移地层性质）的深入分析，根据泥质岩塑性变形所需要的最小压力，利用断层面压力大小，探讨了断层垂向封闭油气性的研究方法，并将其应用于松辽盆地北部三肇凹陷汪家屯气田Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４断层和长春岭背斜带三站气田Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４断层的垂向封闭天然气的研究中，其研究结果与二个气田的实际地地质条件相吻合，表明该方法用于断层垂向封闭油气性研究是可行的。 展开更多
关键词 断层面 封闭性 油气运移 垂向运移
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含气页岩破坏模式及力学特性的试验研究 被引量：54
11
作者 李庆辉 陈勉 +1 位作者 金衍 WANG F P 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3763-3771,共9页
采用MTS815试验机对取自北美Barnett,Haynesville,Eagle Ford和中国南方下志留统龙马溪组含气页岩进行三轴压缩试验,获得不同应力条件下含气页岩的破坏模式和力学行为,并对比分析中美含气页岩力学特性上的差异。破坏模式上,低围压测试... 采用MTS815试验机对取自北美Barnett,Haynesville,Eagle Ford和中国南方下志留统龙马溪组含气页岩进行三轴压缩试验,获得不同应力条件下含气页岩的破坏模式和力学行为,并对比分析中美含气页岩力学特性上的差异。破坏模式上,低围压测试时含气页岩破坏模式以劈裂式、双剪切破坏为主,高围压测试时以单剪切破坏为主。页岩种类、天然埋深、取芯角度和测试围压与其力学特性关系明显;矿物组成中脆性矿物含量越高,脆性特征越显著,碎裂越完全。页岩极限承载力与围压大小关系显著,围压增加,极限承载力升高,弹性模量总体趋势为缓慢增加,围压超过30 MPa后弹性模量迅速增加,页岩的峰值强度与围压大致呈线性关系。Barnett页岩的强度高于Haynesville页岩,低于Eagle Ford页岩;中国南方页岩与北美页岩相比强度和弹性模量更高,泊松比更低,脆性特征大致相当。 展开更多
关键词 岩石力学 含气页岩 围压 破坏模式 力学特性
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土的卸载体缩的试验研究及其机理探讨 被引量：47
12
作者 李广信 武世锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期47-50,共4页
在土的三轴试验中卸载体缩现象普遍存在。卸载体缩随着围压的增加呈下降趋势。不同土和同样土在不同密度下卸载体缩的现象和原因不同。密砂的卸载体缩是剪胀可恢复的宏观体现。松砂的卸载体缩则分为两种 ,一种是塑性体缩的组成部分 ,在... 在土的三轴试验中卸载体缩现象普遍存在。卸载体缩随着围压的增加呈下降趋势。不同土和同样土在不同密度下卸载体缩的现象和原因不同。密砂的卸载体缩是剪胀可恢复的宏观体现。松砂的卸载体缩则分为两种 ,一种是塑性体缩的组成部分 ,在加载初期出现 ;另一种则是剪胀可恢复部分 ,随着剪应力的提高而出现。对于粘土 ,卸载体缩完全是塑性体缩 ,表明粘土的结构性随着加卸载过程而遭到破坏。 展开更多
关键词 三轴试验 卸载体缩 转压 密度 土
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循环荷载作用下围压对砂岩滞回环演化规律的影响 被引量：53
13
作者 张媛 许江 +1 位作者 杨红伟 汪金能 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期320-326,共7页
利用MTS815岩石力学试验系统对砂岩进行循环荷载作用下不同围压时的三轴压缩试验,研究循环荷载作用下围压对砂岩滞回环演化规律的影响。试验结果表明:(1)可将滞回环分为加载段和卸载段分别进行二次拟合。在加载段,随着循环次数的增加,... 利用MTS815岩石力学试验系统对砂岩进行循环荷载作用下不同围压时的三轴压缩试验,研究循环荷载作用下围压对砂岩滞回环演化规律的影响。试验结果表明:(1)可将滞回环分为加载段和卸载段分别进行二次拟合。在加载段,随着循环次数的增加,拟合参数A,B随围压的增大而增大,而拟合参数C随围压的增大而减小,拟合曲线的开口均逐渐增大并趋于稳定,且围压越大,其达到稳定的时间越短;在卸载段,随着循环次数的增加,拟合参数A随围压的增大而减小,拟合参数B,C随围压的增大呈现减小的趋势,拟合曲线的开口逐渐增大并趋于稳定,且围压越大,其拟合曲线的开口越大。(2)随着围压的增加,砂岩的滞回环面积增大,这说明随着围压的增加,试件在每个循环中所耗散掉的能量也在增加,即裂纹扩展所需要的能量也会随着围压的增加而增加。(3)分析试验参数和拟合曲线,得出轴向单位体积耗散能与循环次数的关系符合乘幂负指数关系,曲线的特征是随着循环次数的增加,轴向单位体积耗散能衰减很快,逐渐达到稳定。 展开更多
关键词 岩石力学 砂岩 循环荷载 围压 滞回环 单位体积耗散能
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高温后粗砂岩常规三轴压缩条件下力学特性试验研究 被引量：48
14
作者 尹光志 李小双 赵洪宝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期598-604,共7页
通过在MTS815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与... 通过在MTS815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与温度的关系;同时对粗砂岩强度、平均模量与围压关系进行探讨。研究结果表明,围压一定,温度为25℃～300℃时,随着温度的升高,试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大,而变形模量有所降低。高温产生的热应力起到容纳变形和裂隙闭合作用,砂岩试件部分原生裂隙逐渐愈合,裂隙数量减少,密实程度提高,矿物颗粒间接触关系得到改善,摩擦特性得以增强;超过300℃以后,随着温度的升高,粗砂岩试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均有所减小,而峰值变形逐渐增大,由高温引起的粗砂岩矿物颗粒的不同热膨胀率导致跨颗粒边界的热膨胀不协调,从而产生结构热应力使试样内部产生微裂隙,试样承载能力和抗变形能力减弱。而围压对粗砂岩的力学性质起到改善和强化作用,当温度一定时,随着围压的升高,粗砂岩试件强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大。 展开更多
关键词 岩石力学 宏观力学特性 高温 常规三轴压缩试验 粗砂岩 围压
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煤岩全应力-应变过程中渗透特性的研究 被引量：45
15
作者 王广荣 薛东杰 +1 位作者 郜海莲 周宏伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期107-112,共6页
选取安徽淮南张集矿的煤样,对加工成的9个标准试件(50 mm×H100 mm)进行全应力-应变过程中的渗透测试及CT扫描试验。渗透试验结果表明:煤岩的渗透率-应变曲线与应力-应变曲线具有相似的变化规律,且渗透率表现出应变滞后性,表明瓦... 选取安徽淮南张集矿的煤样,对加工成的9个标准试件(50 mm×H100 mm)进行全应力-应变过程中的渗透测试及CT扫描试验。渗透试验结果表明:煤岩的渗透率-应变曲线与应力-应变曲线具有相似的变化规律,且渗透率表现出应变滞后性,表明瓦斯在煤岩中的流动特性与受载过程中煤岩内部产生的损伤演化密切相关;围压使煤岩内部的瓦斯通道发生压密闭合,导致渗透率随围压的增大而减小。在渗透试验前后对试件进行CT扫描,结果表明,渗透试验前试件上基本观测不到有微观孔隙裂隙的存在,渗透试验后有明显的贯通裂缝产生,导致试件的渗透率在应力-应变峰后呈现急剧上升的趋势。 展开更多
关键词 煤岩 全应力-应变过程 滞后性 围压 渗透率
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围压作用下冻结砂土微结构变化的电镜分析 被引量：29
16
作者 马巍 吴紫汪 +1 位作者 常小晓 王家澄 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1995年第2期152-158,共7页
利用扫描电子显微镜，对饱水冻结兰州砂土在－５℃和围压（０－２２ＭＰａ）下进行结构观测，结合围压对强度影响的宏观特征分析发现：当０≤σ３＜８ＭＰａ时，结构以压密为主，强化作用占优势，强度随围压的增大而增大；当８≤σ３＜... 利用扫描电子显微镜，对饱水冻结兰州砂土在－５℃和围压（０－２２ＭＰａ）下进行结构观测，结合围压对强度影响的宏观特征分析发现：当０≤σ３＜８ＭＰａ时，结构以压密为主，强化作用占优势，强度随围压的增大而增大；当８≤σ３＜１６ＭＰａ时，颗粒出现破碎现象，某些颗粒接触点处的冰发生融化，粒间摩擦减少，致使强度随围压的增大而缓慢降低；当σ３≥１６ＭＰａ时，颗粒破碎程度加剧，某些团粒中出现大的裂隙，结构联结破坏，导致冻土强度急剧下降。 展开更多
关键词 围压 微结构 电镜 冻结砂土
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不同围压下孔隙度不同的干燥及水饱和岩样中的纵横波速度及衰减 被引量：45
17
作者 刘斌 H.Kern T.Popp 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期537-546,共10页
选择具有不同孔隙度的三种岩石样品,在最高达600MPa (干燥样品)或300MPa (水饱和样品)的不同围压条件下,同时测量了在其中传播的纵、横波的速度及衰减。对于低孔隙度的花岗岩,干燥和水饱和样品的 Q 值几乎没有差别,但与干燥样品相比,水... 选择具有不同孔隙度的三种岩石样品,在最高达600MPa (干燥样品)或300MPa (水饱和样品)的不同围压条件下,同时测量了在其中传播的纵、横波的速度及衰减。对于低孔隙度的花岗岩,干燥和水饱和样品的 Q 值几乎没有差别,但与干燥样品相比,水饱和样品中的纵波速度较高而横波速度稍低。对于中等孔隙度的杂砂岩,干燥样品和水饱和样品的波速和 Q 值及其随围压的变化有明显的不同。在高孔隙度的砂岩中这种不同更加显著。综合分析同时测得的纵、横波速度和 Q 值可以发现,当围压增加时,低孔隙度的花岗岩中同体应变相关的能量损失与同剪切应变相关的能量损失之比减小,但在中等孔隙度的杂砂岩和高孔隙度的砂岩中这一比值增大;同时,水饱和样品中的这一比值要比干燥样品中的大,而且它们之间的差别同样品的孔隙度正相关。 展开更多
关键词 超声波速 围压 水饱和 孔隙度 岩样 纵横波速度
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考虑尺度效应的煤样渗透率对围压敏感性试验研究 被引量：44
18
作者 彭永伟 齐庆新 +1 位作者 邓志刚 李宏艳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期509-513,共5页
通过试验研究了不同尺度(d=2.5,3.8,10 cm)煤样在围压加、卸载条件下的渗透率变化.对试验结果进行非线性拟合分析,得出煤样的渗透率与围压之间存在负指数关系.煤样渗透率对围压敏感性存在着尺度效应,即小尺度煤样在围压加卸载条件下(d=2... 通过试验研究了不同尺度(d=2.5,3.8,10 cm)煤样在围压加、卸载条件下的渗透率变化.对试验结果进行非线性拟合分析,得出煤样的渗透率与围压之间存在负指数关系.煤样渗透率对围压敏感性存在着尺度效应,即小尺度煤样在围压加卸载条件下(d=2.5 cm)渗透率变化比大尺度煤样(d=10 cm)更为敏感.煤样渗透率对围压敏感性的尺度效应在围压加、卸载过程中呈现出不同的特点.在围压加载初期,尺度效应明显.随着围压增大,尺度效应减弱,卸载过程与此相反.推导了基于尺度效应的煤样渗透率对围压敏感性的计算公式,并对公式应用范围进行界定. 展开更多
关键词 尺度效应 渗透率 围压 敏感性
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煤岩固液耦合应变-渗透率试验 被引量：43
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作者 杨永杰 楚俊 +1 位作者 郇冬至 李磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期760-764,共5页
采用MTS815岩石伺服试验系统进行了煤样全应力应变过程中的渗透性试验.试验结果表明,煤岩的应变-渗透率变化曲线与其全应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对"滞后"的特点,表明渗透率的变化与其损伤演化过程密切相关,... 采用MTS815岩石伺服试验系统进行了煤样全应力应变过程中的渗透性试验.试验结果表明,煤岩的应变-渗透率变化曲线与其全应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对"滞后"的特点,表明渗透率的变化与其损伤演化过程密切相关,同时煤体通过其内部裂隙的渗透需要一定的时间过程,煤岩体达到峰值强度及之后的软化阶段,即损伤变量达一定值时,渗透率出现峰值.根据试验结果,拟合得出了煤岩应变-渗透率分段曲线方程.由于煤岩微孔隙裂隙相对较发育,其渗透率受有效围压的影响较明显,随有效围压增大,煤岩渗透率总体上呈下降趋势,这主要与煤岩中发育的原生裂隙受围压压密闭合以及限制了新生裂隙的扩展和张开度有关. 展开更多
关键词 煤岩 全应力应变 渗透率 拟合 围压
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三轴SHPB加载下砂岩力学特性及破坏模式试验研究 被引量：45
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作者 宫凤强 李夕兵 刘希灵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期29-32,共4页
利用改造的三轴SHPB动静组合加载实验装置,对均质砂岩进行不同围压与不同应变率下三轴冲击压缩试验,作为对比利用RMT-150C试验机也进行了部分准静态下三轴压缩实验。根据实验结果,分析围压对砂岩动态冲击性能的影响,并讨论冲击过程中岩... 利用改造的三轴SHPB动静组合加载实验装置,对均质砂岩进行不同围压与不同应变率下三轴冲击压缩试验,作为对比利用RMT-150C试验机也进行了部分准静态下三轴压缩实验。根据实验结果,分析围压对砂岩动态冲击性能的影响,并讨论冲击过程中岩石的破坏模式。研究结果表明,在围压一定情况下,岩石的动态压缩强度随应变率的提高而提高;在应变率相同情况下,岩石的动态压缩强度与弹性模量会随着围压的增大而增大。岩石发生破坏的临界入射能,随着围压的增大而增大。岩石单位体积吸收能与应变率之间呈线性递增关系,且递增的程度随围压的增加而增加。三轴冲击加载下,应变率较低时岩石内部形成压剪破裂面但整体不失稳,应变率很大时岩石破碎形成锥形块体形式。 展开更多
关键词 三轴SHPB 应变率 岩石 动态压缩强度 围压 破坏模式
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